黃春慶，邱曉彬
廈門大學自動化系，福建廈門 

摘　　　要：運動估計是Ｈ�保玻叮匆曨l編碼標準中較重要且較耗時的一部分，大約占用這個視頻編碼的６０％ ～８０％的時間，針對ｘ２６４中ＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ快速運動估計算法編碼速度的局限性，分別對算法中閾值的選擇、提前終止條件判定、大六邊形搜索模式三方面做了優化，同時改進ＣＯＳＴ＿ＭＶ（）函數，有效地縮短了計算ＳＡＤ值的時間。通過仿真實驗表明，優化后的ＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ算法在視頻質量（ＰＳＮＲ）下降很小的情況，搜索點數減少了約３０％，平均節省了２０％ ～４０％整體運動估計時間，提高了編碼器的實時性。

關　鍵　詞：運動估計；ＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ算法；編碼速度；ＣＯＳＴ＿ＭＶ（）

１　引　言

Ｈ�保玻叮词怯桑桑裕摘玻院停桑樱希�ＩＥＣ組成的聯合視頻專家組制定的視頻編碼標準，與以往的ＭＰＥＧ４和Ｈ�保玻叮硺藴氏啾龋�采用了更加高效和精確的運動估計預測算法，在同樣的視頻質量下其編碼效率提高了５０％［１］，然而，其運算復雜度還是相當的高，難于實現實時編碼的要求。運動估計是Ｈ�保玻叮礃藴手休^重要的環節。目前常用的估計方法是塊匹配法（ＢＭＡ）。較簡單的快匹配算法是全搜索法（ＦＳ）［２］，其精度較高，性能較好，但是計算量太大，不適用于實時壓縮，但可以作為其他快速算法的編碼性能的參考標準。現有中比較有代表性的快速算法有早期的三步搜索法（ＴＳＳ）［３］和二維對數搜索法（ＬＯＧＳ）［４］等，該類算法特點是限制搜索點數而減少計算量，但是很容易陷入局部較優。改進的新三步法（ＮＴＳＳ）［５］，被ＭＰＥＧ�玻床捎玫牧庑嗡惴ǎǎ模樱�［６］和六邊形算法（ＨＥＸＳ）［７］以及被Ｈ２６４吸收的“非對稱十字形多層次六邊形格點” 算法（ＵＭＨｅｘａｇｏｎＳ）［８］等利用中心偏置特性，提高了搜索精度。其中，又以ＵＭ�玻龋澹�ａｇｏｎＳ算法較優秀，該算法使用混合擴展的運動搜索方法獲得良好的編碼效果，但是由于搜索模塊過多以及模塊的過于復雜，編碼速度不能滿足實時性場合的需求。本文對ＵＭＨ算法進行深入研究，提出了自適應預測閾值、加入兩處提前終止判斷、對５×５模板和大六邊形模板進行改進以及ＣＯＳＴ＿ＭＶ函數等幾個方面的優化。通過實驗表明，改進的算法在視頻質量下降很小的同時搜索點數減少了３０％，整體的估計時間節約了２０％ ～４０％。

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